大西洋底一种罕见的生命形式:“失落之城”

“失落之城”的典型白烟囱

在白色蛇纹岩中发现的壳体化石

一支由法国和英国的科学家组成的研究团队在距中大西洋海岭“黑烟囱”热液口一公里远的地方发现了已经化石化的蚌类、贻贝类和蜗牛类动物壳体残余,这个发现表明由这些海洋无脊椎动物组成的生态群落能够在远离洋中脊的地方生存,组成如人们熟知的“失落之城”(Lost City)一样的生命群落,“失落之城”是大西洋底一种罕见的生命形式,它最为显著的特征就是白色的管状烟囱,而“失落之城”中的生命群落对科学家理解生命如何演化,以及外星球生命都有重要意义。

里兹大学的古生物学家Crispin Little博士说,中大西洋海岭的“黑烟囱”热液口附近存在大量以微生物为食的生命体,但如此高的生物分异度却并没有在条件相似的“失落之城”中出现。“失落之城”热液口是在2000年的一次科学考察中意外发现的,它距中大西洋海岭15公里远,拥有约30个大型白色管状矿体柱,最高可达70米,它们向外喷发大量碱性物质和氢化物。

“失落之城”的白烟囱与洋中脊的热液通道黑烟囱并不相同,在“失落之城”中,地幔岩浆涌出并与海水反应,通过蛇纹石化作用(serpentinization)堆积成白色碳酸盐岩烟囱,反应过程可为细菌提供化能合成的能量。蛇纹石化作用与高温热液口不同,它能发生在任何有地幔岩浆涌出的地方,因此,可以想象,在全球其他地方肯定存在着成千上万座“失落之城”。

Little说,他们的研究首次证明“失落之城”也能产生为大量特异生命体提供能源的甲烷和氢化物。在地幔岩浆大量涌出的地球演化初期,“失落之城”数量极多,因此研究在蛇纹石区域中的生命群落能够为科学家提供地球生命乃至外星生命初期阶段的重要信息。

此项研究也再次证实,深海的一些特化生命体虽然无法进行光合作用,但它们却能够有效利用海底的化学能源生存繁衍。同时,它也扩展了氢能世界(hydrogen-driven world)的范围,氢能世界最初是微生物学家用来描述由高温热液口支撑的生命系统。

Little和他的同伴是在一次联合海洋考察中有了这项发现。考察队中的地质学家为了进行地物研究在中大西洋海岭附近采集了不少洋底样品,在这些样品中偶然发现了类似“失落之城”的碳酸盐岩成分,并且在其中发现了大量壳体化石。后经由Little分析,这些壳体化石与洋中脊热液口的属种成分类似,它们的时代约为10万年前。


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